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土木工程材料重点更新版.doc
土木工程材料重点
1、材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度有何区别?材料含水后对它们有何影响?
主要是材料所处的状态不同。密度是材料在绝对密实状态下,单位体积的质量。表观密度表示材料单位细观外形体积(包括内部封闭孔隙)的质量。容积密度表示材料单位宏观外形体积(包括内部封闭孔隙和开口孔隙)的质量。堆积密度是指散粒材料或粉状材料,在自然堆积状态下单位体积的质量。
材料含水后对四者的影响为:对密度没有影响,因测定密度时材料必须是绝对干燥的;内部封闭孔隙不会吸水,含水对表观密度没有影响;因开口孔隙吸水,使容积密度增大;含水对堆积密度的影响则复杂,因含水后材料堆积状态下的质量和体积都会发生变化,一般说是使堆积密度增大。
2、试分析材料的孔隙率和孔隙特征对材料的强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸声性的影响?
孔隙率越大,表观密度越小、强度越低。开孔能提高材料的吸水性、透水性、吸声性,降低抗冻性。细小的闭孔能提高材料的隔热保温性能和耐久性。细小的开孔能提高材料的吸声性。
3、脆性材料和韧性材料各有何特点?它们分别适合承受哪种外力?答:脆性材料特点:材料在外力作用下,达到破坏荷载时的变形值很小,破坏时表现为突发性破坏,没有任何预兆;脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度,可高达数倍甚至数十倍;脆性材料承受冲击或震动荷载的能力很差。脆性材料适宜承受静压力,用于受压部位。韧性材料特点:产生较大变形,特别是塑性变形大;抗拉强度接近或高于抗压强度。韧性材料主要适合承受拉力或动载,对于要求承受冲击荷载和有抗震要求的结构,均应具有较高的韧性。
7、绿色土木工程材料需要满足哪四个目标?
(1)基本目标:包括功能、质量、寿命和经济性
(2)环保目标:要求从环境角度考核土木工程材料在生产、运输、废弃等各环节对环境的影响
(3)健康目标:使用过程中必须对使用者健康无毒无害
(4)安全目标:包括材料的燃烧性能和材料燃烧时释放气体的安全性
1.石灰本身不耐水,但有些施工良好的石灰土,具有一定的耐水性,你认为可能有哪些原因?
答: 石灰与粘土按一定比例拌和,可制成石灰土,经夯实后可增加其密实度,而且粘土颗粒表面的少量活性SiO2和Al2O3, 与石灰中Ca(OH)2发生反应,生成不溶性的水化硅酸钙与水化铝酸钙,将粘土颗粒胶结起来;同时与空气接触的Ca(OH)2也会与水和空气中的CO2发生碳化反应,表层生成致密的膜层,阻止了水分的进入。因而石灰土具有较好的强度和耐水性。
2.用于墙面抹灰时,建筑石膏与石灰比较,具有哪些优点?为什么?
答: 建筑石膏在凝结硬化后具有下列优良性质:①凝结硬化块;②硬化时体积微膨胀,硬化石膏的形状尺寸准确、表面光滑细致;③硬化后其内部孔隙率较大、容积密度较低,故其保温性、吸声性好;④具有较好的防火性;⑤具有较高的热容量和一定的吸湿性,可均衡室内温湿度的变化。
而石灰用于墙面抹灰最大的缺点是凝结硬化慢,硬化时体积收缩大,容易形成裂纹等不良现象。
硅酸盐水泥熟料主要矿物组成是什么?这些熟料矿物有何特性?
答:(1)硅酸三钙(3CaO·SiO2 ,简写为C3S),含量约50%。
特性: 水化较快,强度发展较快,早期强度高,强度增进率较大,凝结时间正常,水化热较高。
(2)硅酸二钙(β型)(2CaO·SiO2 ,简写为C2S),含量约20% 。
特性: 水化较慢,凝结硬化缓慢,早期强度低,28d后强度增进
率较大,水化热较低。
(3)铝酸三钙(3CaO·Al2O3 ,简写为C3A),含量7%~15%。
特性: 水化迅速,凝结时间很快;早期强度高,后期强度不再增长,甚至倒缩;水化时放热量大。铝酸三钙含量高时,水泥浆体干缩变形大,抗硫酸盐性能差。
(4)铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3 ,简写为C4AF),含量 10%~18%。
特性: 水化速度在早期介于C3A与C3S之间 ,随后发展不如C3S;早期强度与C3A类似,但后期还能不断增长与C2S类似; 抗冲击能力和抗硫酸盐性能较好;水化热比C3A低。
试述我国常用的六大品种水泥的基本材料组成与范围。
答:(1)Ⅰ、Ⅱ型硅酸盐水泥
Ⅰ型硅酸盐水泥:熟料+石膏为100%
Ⅱ型硅酸盐水泥:熟料+石膏为≥95%;石灰石或粒化高炉矿渣≤5%。
(2)普通硅酸盐水泥:80%≤熟料+石膏<95%; 5%<活性混合材≤20%。
(3)矿渣硅酸盐水泥
P·P·A矿渣硅酸盐水泥:50%≤熟料+石膏<80%;
20%≤粒化高炉矿渣≤50%。
P·P·B矿渣硅酸盐水泥:30%≤熟料+石膏<50%;
50%≤粒化高炉矿渣≤70%。
(4) 火山灰质硅酸盐水泥:60%≤熟料+石膏<80%;
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